הגדרת אטום ודוגמאות

אטום הוא המבנה המגדיר של אלמנט, שלא ניתן לשבור בשום אמצעי כימי. א אטום טיפוסי מורכב מגרעין של טעון חיובי פרוטונים וניטרלי חשמלי נויטרונים עם טעינה שלילית אלקטרונים מקיף את הגרעין הזה. עם זאת, אטום יכול להיות מורכב מפרוטון בודד (כלומר הפרוטיום איזוטופ של מימן) כגרעין. ה מספר פרוטונים מגדיר את זהות האטום או היסוד שלו.

גודל האטום תלוי בכמה פרוטונים ונויטרונים שיש לו, כמו גם אם יש לו אלקטרונים או לא. גודל אטום אופייני הוא בערך 100 פיקומטר או כעשרה מיליארד מ 'מטר. מרבית הנפח הוא שטח ריק, עם אזורים שבהם אלקטרונים עשויים להימצא. אטומים קטנים נוטים להיות סימטריים כדורית, אך זה לא תמיד נכון לגבי אטומים גדולים יותר. בניגוד לרוב דיאגרמות האטומים, אלקטרונים לא תמיד מקיפים את הגרעין במעגלים.

האטומים יכולים לנוע במסה בין 1.67 על 10^-27 ק"ג (למימן) ל- 4.52 על 10^-25 ק"ג לגרעינים רדיואקטיביים על-עליים. המסה נובעת כמעט לחלוטין מפרוטונים ונויטרונים, שכן אלקטרונים תורמים מסה זניחה לאטום.

לאטום שיש לו מספר שווה של פרוטונים ואלקטרונים אין מטען חשמלי נטו. חוסר איזון במספר הפרוטונים והאלקטרונים יוצר יון אטומי. אז אטומים עשויים להיות ניטרליים, חיוביים או שליליים.

הרעיון שחומר עשוי להיות מיחידות קטנות קיים מאז יוון והודו העתיקה. למעשה, המלה "אטום" נטבעה ביוון העתיקה. עם זאת, קיומם של אטומים לא הוכח עד כה ג'ון דלטון ניסויים בראשית שנות ה- 1800. במאה ה -20 אפשר היה "לראות" אטומים בודדים בעזרת מיקרוסקופיית מנהור סריקה.

למרות שמאמינים כי אלקטרונים נוצרו בשלבים המוקדמים מאוד של היווצרות המפץ הגדול של היקום, גרעינים אטומיים לא נוצרו עד שלוש דקות לאחר הפיצוץ. נכון לעכשיו, הסוג הנפוץ ביותר של האטום ביקום הוא מימן, אם כי לאורך זמן יתקיימו כמויות גדלות והולמיות של הליום וחמצן, ככל הנראה שיטול מימן בשפע.

רוב העניין שנתקל ביקום עשוי אטומים עם פרוטונים חיוביים, נויטרונים ניטרלים ואלקטרונים שליליים. עם זאת, קיים חלקיק אנטי-חומר לאלקטרונים ופרוטונים עם מטענים חשמליים מנוגדים.

פוזיטרונים הם אלקטרונים חיוביים ואילו אנטי-פרוטונים הם פרוטונים שליליים. תיאורטית, אטומים נגד חומר עשוי להתקיים או להיעשות. האנטי-חומר המקביל ל- a אטום מימן (אנטי-מימן) הופק ב- CERN, הארגון האירופי למחקר גרעיני, בז'נבה בשנת 1996. אם אטום רגיל ואנטי-אטום היו נתקלים זה בזה, הם היו משמידים זה את זה תוך שהם משחררים אנרגיה רבה.

אפשר גם אטומים אקזוטיים, בהם פרוטון, נויטרון או אלקטרון מוחלפים על ידי חלקיק אחר. לדוגמה, ניתן להחליף אלקטרון ב- muon ליצור אטום muonic. סוגים אלה של אטומים לא נצפו בטבע, אך עדיין עשויים להיות מיוצרים במעבדה.

• מימן
• פחמן -14
• אבץ
• צזיום
• טריטיום
• Cl^- (חומר יכול להיות אטום וחומר איזוטופ או יון באותו הזמן)

דוגמאות לחומרים שאינם אטומים כוללים מים (H₂O), מלח שולחן (NaCl) ואוזון (O₃). בעיקרון, כל חומר עם קומפוזיציה שכולל יותר מסמל אלמנט אחד או שיש לו תסקיר אחר סמל אלמנט היא מולקולה או תרכובת ולא אטום.